第二节 肺换气和组织换气

一、气体交换的原理

　　气体扩散：气体分子不停地进行无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。

　　气体扩散速率(D)：单位时间内气体扩散的容积。气体扩散速率与气体的分压差(△P)、气体的溶解度(S)、温度(T)和扩散面积(A)成正比，与扩散距离(d)和气体的分子量的平方根（√MW）成反比。

　　肺换气与组织换气都是以气体扩散的方式进行的。

二、肺换气

　　指肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。

　　1.结构基础：呼吸膜（肺泡膜），包括六层结构：（1）单分子的表面活性物质层和肺泡液体层；　　（2）肺泡上皮层；（3）上皮基底膜层；（4）组织间隙层；（5）毛细血管底膜层；（6）毛细血管内皮细胞层。

　　2.动力：气体的分压差。分压是指在混合气体中某一种气体所占的压力。

　　3.原理：在肺部，氧气从分压高的肺泡通过呼吸膜扩散到血液，而二氧化碳则从分压高的肺毛细血管血液中扩散到分压低的肺泡中。

　　4.影响肺换气的因素：

　　（1）呼吸膜的面积和厚度：在肺组织纤维化时，呼吸膜面积减小，厚度增加，将出现肺换气效率降低。凡影响到呼吸膜的病变均将影响肺换气，而呼吸道的病变首先影响的是肺通气，仅当肺通气改变造成肺泡气体分压变化时才影响到肺换气。

　　（2）气体分子的分子量、溶解度以及分压差：O2的分子量小于CO2，肺泡与血液间O2分压差大于CO2分压差，仅从这两方面看，O2的扩散速度比CO2快，但由于CO2在血浆中的溶解度远大于O2（24倍），故综合结果是CO2比O2扩散速度快，所以当肺换气功能不良时，缺O2比CO2潴留明显。

　　（3）通气/血流比值：每分钟肺泡通气量与每分肺血流量的比值，称为通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio)。正常成人安静时约为0.84。V/Q>0.84表示肺通气过度或肺血流量减少，这意味着部分肺泡无法进行气体交换，相当于肺泡无效腔增大。 V/Q< 0.84表示肺通气不足或血流过剩或两者同时存在，这意味着有部分静脉血流过无气体的肺泡后再回流入静脉（动脉血），也就是发生了功能性动—静脉短路。 二者均妨碍了气体交换，导致机体缺O2和CO2潴留，但主要是缺O2。

三、组织换气

　　交换机制、影响因素与肺换气相似，不同的是发生在液相之间。